مبدأ وتطبيق جهاز استشعار قياس المسافة بالليزر
يستخدم مستشعر المدى بالليزر صمام ثنائي ليزر للتوجيه إلى الهدف لإصدار نبضات ليزر ، وينتشر ضوء الليزر في جميع الاتجاهات بعد انعكاسه بواسطة الهدف. يعود جزء من الضوء المتناثر إلى مستقبل المستشعر ، حيث يتم التقاطه بواسطة النظام البصري وتصويره على الثنائي الضوئي الانهيار الجليدي. يعد الثنائي الضوئي الانهيار الجليدي مستشعرًا بصريًا مع تضخيم داخلي بحيث يمكنه اكتشاف إشارات الضوء الخافتة للغاية. يمكن تحديد المسافة إلى الهدف من خلال تسجيل ومعالجة الوقت المنقضي من وقت إرسال نبضة الضوء حتى استلامها مرة أخرى.
يجب أن تحدد مستشعرات الليزر أوقات العبور بدقة شديدة لأن الضوء ينتقل بسرعة كبيرة. لتمييز وقت 3ps ، يعد هذا مطلبًا باهظًا للتكنولوجيا الإلكترونية ، وتكلفة التنفيذ مرتفعة للغاية. لكن مستشعرات الليزر اليوم تتجنب بذكاء هذه العقبة ، باستخدام مبدأ إحصائي بسيط ، وهو القانون المتوسط لتحقيق دقة تبلغ 1 مم ، ويمكن أن تضمن سرعة الاستجابة.
يصدر جهاز تحديد المدى بالليزر لمسافات طويلة شعاع ليزر رفيعًا جدًا إلى الهدف عندما يعمل ، ويستقبل العنصر الكهروضوئي شعاع الليزر المنعكس عن الهدف ، ويقيس المؤقت الوقت من الإطلاق إلى استقبال شعاع الليزر ، ويحسب المسافة من المراقب إلى الهدف ؛ يتم تصوير عداد السرعة للضوء الأبيض LED على شريحة الدوائر المتكاملة الداخلية CCD الخاصة بالجهاز. تتميز شريحة CCD بأداء مستقر وعمر تشغيل طويل ولا تتأثر أساسًا ببيئة العمل ودرجة الحرارة. لذلك ، دقة القياس لمقياس سرعة الضوء الأبيض LED مضمونة ، والأداء مستقر وموثوق.
تطبيق جهاز استشعار المدى بالليزر
كاشف تجنب الاصطدام بالسيارة: بشكل عام ، يستخدم مستشعر المدى بالليزر لمعظم أنظمة منع تصادم السيارات الحالية أشعة الليزر بطريقة غير ملامسة لتحديد المسافة بين السيارة المستهدفة في الوضع الأمامي أو الخلفي ، عندما تكون السيارة عندما تكون المسافة أقل من مسافة الأمان المحددة مسبقًا ، سيقوم نظام مكافحة التصادم في السيارة بإجراء فرملة طارئة على السيارة ، أو إرسال إنذار للسائق ، أو إصدار حكم فوري والاستجابة لقيادة السيارة بناءً على سرعة السيارة المستهدفة ، المسافة بين السيارات ومسافة الكبح في السيارة وزمن الاستجابة. يمكن أن تقلل بشكل كبير من حوادث المرور. تكون مزاياها أكثر وضوحًا عند استخدامها على الطريق السريع.
مراقبة تدفق حركة المرور: يتم تثبيت طريقة الاستخدام بشكل عام على جسر تقاطع عالي السرعة أو مهم. يكون انبعاث الليزر واستقباله عموديًا نحو الأسفل على الأرض ويوجه نحو منتصف المسار. عندما تكون هناك مركبة تمر ، يمكن لمستشعر المدى بالليزر إخراج القيمة المقاسة في الوقت الفعلي. يتم استخدام قيمة التغيير النسبي لقيمة المسافة التي تم الحصول عليها لرسم الخطوط العريضة للمركبة المقاسة. تحتاج طريقة القياس هذه عمومًا إلى استخدام نطاق نطاق يقل عن 30 مترًا ، وتتطلب معدل نطاق ليزر مرتفعًا نسبيًا ، وتتطلب عمومًا أن تصل إلى 100 هرتز. يمكن أن يحقق هذا نتائج جيدة جدًا لرصد أجزاء الطريق المهمة ، ويمكن أن يميز أنواعًا مختلفة من المركبات. يمكن أن يصل معدل أخذ العينات لمسح ارتفاع السيارة إلى 10 سم لكل نقطة (عند 40 كم / ساعة ، ومعدل أخذ العينات هو 11 سم لكل نقطة). يمكنه التمييز بين حد الارتفاع وحد الطول وتصنيف حركة المرور في الوقت الفعلي ، ويمكنه إخراج النتائج بسرعة.
